高一物理机械能守恒定律六 人教版

1、高物理机械能量守恒定律6一、教学目的： 1、了解动能与重力势能量之间的相互转换，初步了解机械能量守恒定律的内容。 2、准确引导自由下落、垂直投掷过程中的机械能量守恒定律。 3 .正确理解机械能量守恒定律的含义和适用条件。 4 .分析实际生活中的实例，进一步理解机械能量守恒定律的含义和适用条件。二、重点难点： 1、引导机械能量守恒定律。 2 .正确理解机械能量守恒定律的含义和适用条件三、教学方法：示范实验、分析推论、讲义授权讨论四、教学用具：细线、小球、带水垢的铁元素台架。五、教学过程：引入新课程：在中学，重力势能量和动能之间可能发生相互转换。 例如，物体自由下落或垂直投掷时，前者的落下中高度正

2、在减少，重力势能减少，速度增加，动能增大后者在上升中高度增大，重力势能增加，速度减少，动能减少，动能变成重力势能既然重力势能和动能之间能够相互转换，那么在“转换”过程中动能与势能之和，即机械能是否不变，这就是我们在这门课上所研究的机械能量守恒定律的知识。a乙c图1板书课题：机械能量守恒定律举行新的课程(1)、机械能：物体的动能和势能之和称为物体的机械能。 用e表示，即E=EK EP。 机械能是状态量，其大小与物体的位置和速度有关的机械能是标量，只是大小，没有方向的机械能是相对量，选择不同的零势点，其值不同。(二)、重力势能和动能之间的相互转换。 观察实验，分析了哪些过程是由重力势能向动能转换，

3、哪些过程是由动能向重力势能转换。a乙c图2d演示实验：用细线吊起一个小球，将小球拉到一定高度的a点，调节铁元素台架的标尺和a点等高度。 如图1所示，之后一放开球，球就会摇晃。 在比例比较中，在与a点相同高度的c点上，小球排列得很清楚。在图2中的d点用铁元素钉遮挡细线，重新进行操作，虽然没有观察到小球排列在c点，但是观察到小球排列在c点的高度与a点相同。小球从a运动到b是从重力势能量向动能的转换过程；而从b运动到c或c点是从动能向重力势的转换过程。 如果没有空气阻力，小球在相同的最大高度在a和c或a和C之间永远持续摇摆。自由下落运动是从重力势向动能的转换过程，我们可以应用所学的动能定理和重力功与

4、重力势的关系等知识来证明在该过程中机械能守恒。(三)证明机械能量守恒定律如图3所示，将质量m的物体自由下落并通过高度h1的a点(初始位置)时的速度设为V1。 落下到高度h2的b点(最终位置)时的速度为V2，在自由下落运动中，物体仅受到重力G=mg的作用，重力为正的功，重力的功为WG，则由动能定理得出： (1)式(1)表示重力进行的功等于动能的增加。另一方面，从重力功和重力势的关系可知，WG=mgh1-mgh2 (2)式(2)表示重力进行的工作等于重力势的减少。 可以由(1)式和(2)式得到。(3)由(3)式可知，在自由下落运动中，重力起了多少作用，多少重力势能被转换成等量的动能。 可以通过移动

5、(3)式得到：或者写成EK2 EP2=EK1 EP1 (4)(4)式表示在自由下落运动中，动能与重力势之和即总机械能恒定。人民教师指导学生比较垂直上抛运动和水平下抛运动的一些情况下的受力情况、工作情况和能量转化情况，总结出在只有重力的情况下，不管物体是直线运动还是曲线运动(如垂直上抛运动、水平下抛等)，物体的机械能总量不变。(四)、机械能量守恒定律1 .内容：在只有重力办事儿的情况下，物体的动能与重力势能相互转换，而机械能的总量不变2 .适用条件：只有重力办事儿。以上，学习了机械能量守恒定律的基本内容，以下，进一步理解了机械能量守恒定律及其适用条件(5)进一步认识机械能量守恒定律下面我们来看一

6、下机械能的属性。 我们知道机械能包括重力势能。 从上一节的知识可以知道，重力势能量与由物体和地球构成的重力系统是共通的，原则上机械能量守恒定律的研究对象是板书1.研究对象是物体和地球共同构成的系统。扩展机械能量守恒的适用条件。 可以想象，当释放平滑级别的压缩弹簧时，与该弹簧接触的小球会飞出，弹簧的弹性势能会转换为小球的动能2 .在只有弹力被办事儿的情况下，物系(弹簧和物体)的机械能量也被保存。其次，考察了a .小球在平滑的水平面上运动. b .小球沿着静止的斜面等速滚动的两种状况无论哪种情况下中小球都进行等速运动，前者的小球的动能与重力势不变，后者的小球的动能不变，重力势减少。前者的小球的机械

7、能总量不变，后者的小球的机械能总量减小的后者的小球的外力也为零，而重力和摩擦力起作用因此，机械能量守恒定律的另一个适用条件是：3 .在没有任何外力进行办事儿的情况下，物体和物系的机械能量也被保存。可总结机械能量守恒定律的适用条件。 只有重力和弹力的工作，没有外力的工作。(6)、应用机械能量守恒定律的基本思维方法；应用机械能量守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力也可以是一定力，满足保存条件时保存机械能。 另外，机械能量守恒仅涉及物理系统的初始、最终状态的物理量，不需要分析中间过程的复杂变化，简化处理问题。 应用的基本思维方法1 .研究对象-选择物体系或物体。 2 .根据研究对象经历的物理过

8、程，受力进行办事儿分析，判断机械能守恒。 3 .适当选择参考平面，确定研究对象工艺开始、结束时的机械能。 4、基于机械能量守恒定律的列方程解。例题1 :质量为m的小球，从桌子上垂直投掷，离桌子上地面的高度为h，离小球能够到达的地面的高度为h，以桌子为重力势为零的基准面，如果不施加空气阻力，小球落地时的机械能量如下所示。甲基丙烯酸酯； B.mgh； 碳化镁(h )、碳化镁(h-h )解析：在小球对象中，由于小球在运动中只办事儿重力，所以机械能被保存。 小球处于最高点的机械能E1=mg(H-h )，根据机械能量守恒规则，小球着陆时的机械能为E2=E1=mg(H-h )。图2例题2 :从平滑斜面的前

9、端开始从静止滑动的物体，如图3所示，斜面的高度为1m，长度为2m。无视空气阻力，滑动到斜面下端的速度是多少？解析：斜面很光滑，没有摩擦和空气阻力，物体受到的力有重力和斜面的支持力。 支持力垂直于物体的运动方向，不工作。 物体在滑落过程中只有重力被办事儿，因此可以通过机械能量守恒定律来解开。以物体的质量为m，地面为零点。 在物体开始滑动时，如果设EP1=mgh、EK1=0物体到达斜面下端的速度为v，则存在EP2=0、EK2=。根据机械能量守恒定律，EK2 EP2=EK1 EP2，即班级总结：1 .机械能量守恒定律：当只有重力或弹力被办事儿时，物体的动能与重力势或弹性势相互转换，而机械能的总量不变